Cráneo 17 de la Sima de los Huesos, en la Sierra de Atapuerca (Burgos). Imagen: Javier Trueba. Fuente: Madrid Scientific Films.
Un equipo de investigación internacional, liderado por un amplio número de científicos españoles, publica en la revista Science la colección de los 17 cráneos humanos hallados hasta el momento en el yacimiento de la Sima de los Huesos (Atapuerca, Burgos) –siete de ellos nuevos–.
En la colección de cráneos que albergaba la cueva, los investigadores han identificado características de los neandertales, pero también otros rasgos propios de humanos más primitivos. Este mosaico de especies apoya la teoría de que la evolución neandertal no sucedió de una sola vez, sino que estos humanos desarrollaron sus rasgos por separado y en diferentes momentos.
Los restos fósiles presentan diferentes estados de conservación y se dan a conocer veintiún años después de que se presentaran en la revista Nature los tres primeros encontrados en este yacimiento.
La antigüedad de estas calaveras, que pertenecen a una misma población biológica, se estima en unos 430.000 años. Pertenecen al Pleistoceno medio, un periodo en el que el camino evolutivo de los humanos es controvertido para los científicos. Aún no se ha determinado de qué especie son.
“Esa es una cuestión que se deja para más adelante. No es la misma morfología que la de la mandíbula de Mauer, el holotipo de Homo heidelbergensis [el espécimen que sirvió para describir a su especie], pero esto ya lo sabíamos. El problema es que no hay ninguna otra mandíbula como la de Mauer, y que tenemos poco fósil para describir toda una especie”, explica a Sinc Juan Luis Arsuaga, catedrático de Paleontología Humana de la Universidad Complutense de Madrid.
Sobre si son o no neandertales, Arsuaga matiza: “Los restos de la Sima pertenecen al grupo de los neandertales, pero tampoco son neandertales clásicos, sino incipientes". Formaban parte de un linaje europeo temprano, que incluye a los neandertales, pero que es más primitivo que la variedad posterior del Pleistoceno. "Así que ya veremos en qué queda todo esto. Ahora vienen unos congresos importantes en los que habrá oportunidad de discutir el tema”.
Se calcula que el número de individuos acumulados en este lugar se acerca a la treintena y sus esqueletos parecen estar completos, aunque los fósiles se encuentran en muchos casos rotos y mezclados.
“Solo tenemos noticia de estos 17 cráneos y aún están muy incompletos. Queda, por lo tanto, mucho por descubrir. Por otro lado, que pertenezcan a la misma población biológica aporta una gran ventaja porque se puede estudiar la variación en el interior de la población y así ver si otros restos de su época entran dentro de esa variación o pertenecen a poblaciones diferentes”, añade Arsuaga.
Ignacio Martínez coautor del estudio y catedrático de Paleontología de la Universidad de Alcalá, subraya: "Con los cráneos que encontramos es posible caracterizar la morfología craneal de una población humana del Pleistoceno medio europeo por primera vez".
Evolución facial de los neandertales
Los huesos pertenecen a individuos que vivieron en una época apasionante para los paleoantropólogos, y también llena de enigmas. Hace alrededor de 400 a 500 mil años, en el corazón del Pleistoceno, los humanos arcaicos se separaron de otros grupos que vivían en África y Asia del Este en la misma época, para establecerse en Eurasia, donde se desarrollaron características que vendrían a definir el linaje neandertal. Cientos de miles de años después, los humanos modernos, que se habían desarrollado en África, se asentaron en Eurasia también y se cruzaron.
Por qué los neandertales se diferenciaron rápidamente de otras especies, y qué patrón de cambios tuvieron, aún es objeto de debate.
En este sentido, por el desarrollo de los cráneos hallados en la Sima de los Huesos, este artículo desmonta las teorías de una evolución simple frente al patrón evolutivo modular o en mosaico.
"Durante décadas se ha discutido la naturaleza del proceso evolutivo que dio lugar a los neandertales", explica Martínez. "Una pregunta importante en estos debates es si el proceso de neandertalización involucró a todas las regiones del cráneo desde el principio, o si, por el contrario, hubo varias etapas en el proceso que afectaron a distintas partes del cráneo en diferentes momentos."
“Lo que hemos visto es que no todos los rasgos neandertales evolucionaron al mismo ritmo. Cara y dientes se adelantaron al cráneo cerebral. También nos parece que la evolución no se produjo a la vez a todo lo largo del continente europeo, sino que cada región tiene su propia historia”, asegura Arsuaga.
“Los primeros rasgos neandertales aparecieron en la cara, los dientes y la articulación de la mandíbula", continúa, "lo que hace pensar que tenían algún tipo de especialización en el aparato masticador. Quizás se tratase de un uso de los dientes de delante no relacionado con la alimentación, pero eso está por ver. Los incisivos muestran un gran desgaste, como si hubieran sido utilizados como una "tercera mano", típico de los neandertales".
En la colección de cráneos que albergaba la cueva, los investigadores han identificado características de los neandertales, pero también otros rasgos propios de humanos más primitivos. Este mosaico de especies apoya la teoría de que la evolución neandertal no sucedió de una sola vez, sino que estos humanos desarrollaron sus rasgos por separado y en diferentes momentos.
Los restos fósiles presentan diferentes estados de conservación y se dan a conocer veintiún años después de que se presentaran en la revista Nature los tres primeros encontrados en este yacimiento.
La antigüedad de estas calaveras, que pertenecen a una misma población biológica, se estima en unos 430.000 años. Pertenecen al Pleistoceno medio, un periodo en el que el camino evolutivo de los humanos es controvertido para los científicos. Aún no se ha determinado de qué especie son.
“Esa es una cuestión que se deja para más adelante. No es la misma morfología que la de la mandíbula de Mauer, el holotipo de Homo heidelbergensis [el espécimen que sirvió para describir a su especie], pero esto ya lo sabíamos. El problema es que no hay ninguna otra mandíbula como la de Mauer, y que tenemos poco fósil para describir toda una especie”, explica a Sinc Juan Luis Arsuaga, catedrático de Paleontología Humana de la Universidad Complutense de Madrid.
Sobre si son o no neandertales, Arsuaga matiza: “Los restos de la Sima pertenecen al grupo de los neandertales, pero tampoco son neandertales clásicos, sino incipientes". Formaban parte de un linaje europeo temprano, que incluye a los neandertales, pero que es más primitivo que la variedad posterior del Pleistoceno. "Así que ya veremos en qué queda todo esto. Ahora vienen unos congresos importantes en los que habrá oportunidad de discutir el tema”.
Se calcula que el número de individuos acumulados en este lugar se acerca a la treintena y sus esqueletos parecen estar completos, aunque los fósiles se encuentran en muchos casos rotos y mezclados.
“Solo tenemos noticia de estos 17 cráneos y aún están muy incompletos. Queda, por lo tanto, mucho por descubrir. Por otro lado, que pertenezcan a la misma población biológica aporta una gran ventaja porque se puede estudiar la variación en el interior de la población y así ver si otros restos de su época entran dentro de esa variación o pertenecen a poblaciones diferentes”, añade Arsuaga.
Ignacio Martínez coautor del estudio y catedrático de Paleontología de la Universidad de Alcalá, subraya: "Con los cráneos que encontramos es posible caracterizar la morfología craneal de una población humana del Pleistoceno medio europeo por primera vez".
Evolución facial de los neandertales
Los huesos pertenecen a individuos que vivieron en una época apasionante para los paleoantropólogos, y también llena de enigmas. Hace alrededor de 400 a 500 mil años, en el corazón del Pleistoceno, los humanos arcaicos se separaron de otros grupos que vivían en África y Asia del Este en la misma época, para establecerse en Eurasia, donde se desarrollaron características que vendrían a definir el linaje neandertal. Cientos de miles de años después, los humanos modernos, que se habían desarrollado en África, se asentaron en Eurasia también y se cruzaron.
Por qué los neandertales se diferenciaron rápidamente de otras especies, y qué patrón de cambios tuvieron, aún es objeto de debate.
En este sentido, por el desarrollo de los cráneos hallados en la Sima de los Huesos, este artículo desmonta las teorías de una evolución simple frente al patrón evolutivo modular o en mosaico.
"Durante décadas se ha discutido la naturaleza del proceso evolutivo que dio lugar a los neandertales", explica Martínez. "Una pregunta importante en estos debates es si el proceso de neandertalización involucró a todas las regiones del cráneo desde el principio, o si, por el contrario, hubo varias etapas en el proceso que afectaron a distintas partes del cráneo en diferentes momentos."
“Lo que hemos visto es que no todos los rasgos neandertales evolucionaron al mismo ritmo. Cara y dientes se adelantaron al cráneo cerebral. También nos parece que la evolución no se produjo a la vez a todo lo largo del continente europeo, sino que cada región tiene su propia historia”, asegura Arsuaga.
“Los primeros rasgos neandertales aparecieron en la cara, los dientes y la articulación de la mandíbula", continúa, "lo que hace pensar que tenían algún tipo de especialización en el aparato masticador. Quizás se tratase de un uso de los dientes de delante no relacionado con la alimentación, pero eso está por ver. Los incisivos muestran un gran desgaste, como si hubieran sido utilizados como una "tercera mano", típico de los neandertales".
Un yacimiento único
No hay ningún yacimiento en la historia que haya proporcionado tantos cráneos de una especie humana extinguida.
"Este yacimiento se ha excavado de forma continua desde 1984. Después de treinta años, hemos recuperado casi 7.000 fósiles humanos que corresponden a todas las regiones del esqueleto de por lo menos 28 personas. Esta extraordinaria colección incluye 17 cráneos fragmentados, muchos de los cuales son muy completos", agrega Martínez. Los 17 cráneos pertenecen a una única población de una especie de homínidos fósiles.
Desde finales de los años ochenta el equipo de investigación sostiene que la población de la Sima está relacionada con los neandertales. Ahora saben además que el origen de todo el grupo tiene al menos 430.000 años. Los fósiles de la Sima son los más antiguos conocidos con rasgos neandertales.
La uniformidad de la población de la Sima contrasta con la variación que se encuentra cuando se comparan todos los fósiles europeos del Pleistoceno medio, periodo que va desde hace 780.000 años hasta hace 130.000 años.
Algunas desemejanzas pueden deberse al tiempo que separa los yacimientos, pero otras parecen tener más que ver con diferencias regionales. Incluso es posible que convivieran poblaciones con rasgos neandertales más o menos marcados junto con otras que presentan un aspecto arcaico.
Según los investigadores, también es probable que hubiera reemplazamientos de unas poblaciones por otras e intercambios genéticos, como se ha apuntado al respecto del genoma mitocondrial recuperado hace poco en uno de los fósiles de la Sima, y que no es del tipo neandertal.
Sorpresa
"Una cosa que me sorprendió de los cráneos que analizamos", señala Arsuaga en la nota de prensa de la American Association for the Advancement of Science (AAAS), recogida por EurekAlert!, "es lo similares que eran los diferentes individuos. Los otros fósiles del mismo periodo geológico son diferentes y no encajan en el patrón de la Sima. Esto significa que hubo mucha diversidad entre las diferentes poblaciones en el Pleistoceno Medio".
De hecho, otros Homo sapiens del Pleistoceno medio europeo no presentan el conjunto de características de los neandertales vistas en este grupo fósil. Así, parece que coexistieron más de un linaje evolutivo durante este periodo, con el representado por la muestra de la Sima como el más cercano a los neandertales.
Arsuaga y su equipo están encantados de trabajar en el proyecto. "La búsqueda de un solo diente es un gran éxito en cualquier otro yacimiento de una edad comparable, así que imagina lo que se siente al reconstruir laboriosamente 17 cráneos", explica. "Es como encontrar un tesoro."
El coautor del estudio Lee Arnold, de la Universidad de Adelaida (Australia), aplicó una serie especial de técnicas de datación para determinar la edad de los fósiles de la Sima. "Después de haber resuelto la cronología de la Sima de los Huesos", señala en la web de la AAAS, "el siguiente paso es mejorar la datación de otros yacimientos paleoantropológicos de edad similar en la región. Se trata de un paso fundamental para desentrañar el complejo patrón de la evolución humana a través de Eurasia."
No hay ningún yacimiento en la historia que haya proporcionado tantos cráneos de una especie humana extinguida.
"Este yacimiento se ha excavado de forma continua desde 1984. Después de treinta años, hemos recuperado casi 7.000 fósiles humanos que corresponden a todas las regiones del esqueleto de por lo menos 28 personas. Esta extraordinaria colección incluye 17 cráneos fragmentados, muchos de los cuales son muy completos", agrega Martínez. Los 17 cráneos pertenecen a una única población de una especie de homínidos fósiles.
Desde finales de los años ochenta el equipo de investigación sostiene que la población de la Sima está relacionada con los neandertales. Ahora saben además que el origen de todo el grupo tiene al menos 430.000 años. Los fósiles de la Sima son los más antiguos conocidos con rasgos neandertales.
La uniformidad de la población de la Sima contrasta con la variación que se encuentra cuando se comparan todos los fósiles europeos del Pleistoceno medio, periodo que va desde hace 780.000 años hasta hace 130.000 años.
Algunas desemejanzas pueden deberse al tiempo que separa los yacimientos, pero otras parecen tener más que ver con diferencias regionales. Incluso es posible que convivieran poblaciones con rasgos neandertales más o menos marcados junto con otras que presentan un aspecto arcaico.
Según los investigadores, también es probable que hubiera reemplazamientos de unas poblaciones por otras e intercambios genéticos, como se ha apuntado al respecto del genoma mitocondrial recuperado hace poco en uno de los fósiles de la Sima, y que no es del tipo neandertal.
Sorpresa
"Una cosa que me sorprendió de los cráneos que analizamos", señala Arsuaga en la nota de prensa de la American Association for the Advancement of Science (AAAS), recogida por EurekAlert!, "es lo similares que eran los diferentes individuos. Los otros fósiles del mismo periodo geológico son diferentes y no encajan en el patrón de la Sima. Esto significa que hubo mucha diversidad entre las diferentes poblaciones en el Pleistoceno Medio".
De hecho, otros Homo sapiens del Pleistoceno medio europeo no presentan el conjunto de características de los neandertales vistas en este grupo fósil. Así, parece que coexistieron más de un linaje evolutivo durante este periodo, con el representado por la muestra de la Sima como el más cercano a los neandertales.
Arsuaga y su equipo están encantados de trabajar en el proyecto. "La búsqueda de un solo diente es un gran éxito en cualquier otro yacimiento de una edad comparable, así que imagina lo que se siente al reconstruir laboriosamente 17 cráneos", explica. "Es como encontrar un tesoro."
El coautor del estudio Lee Arnold, de la Universidad de Adelaida (Australia), aplicó una serie especial de técnicas de datación para determinar la edad de los fósiles de la Sima. "Después de haber resuelto la cronología de la Sima de los Huesos", señala en la web de la AAAS, "el siguiente paso es mejorar la datación de otros yacimientos paleoantropológicos de edad similar en la región. Se trata de un paso fundamental para desentrañar el complejo patrón de la evolución humana a través de Eurasia."
Referencia bibliográfica:
J. L. Arsuaga, I. Martínez, L. J. Arnold, A. Aranburu, A. Gracia-Téllez, W. D. Sharp, R. M. Quam, C. Falguères, A. Pantoja-Pérez, J. Bischoff, E. Poza-Rey, J. M. Parés, J. M. Carretero, M. Demuro, C. Lorenzo, N. Sala, M. Martinón-Torres, N. García, A. Alcázar de Velasco, G. Cuenca-Bescós, A. Gómez-Olivencia, D. Moreno, A. Pablos, C.-C. Shen, L. Rodríguez, A. I. Ortega, R. García, A. Bonmatí, J. M. Bermúdez de Castro, E. Carbonell. Neandertal roots: Cranial and chronological evidence from Sima de los Huesos. Science (2014). DOI: 10.1126/science.1253958.
J. L. Arsuaga, I. Martínez, L. J. Arnold, A. Aranburu, A. Gracia-Téllez, W. D. Sharp, R. M. Quam, C. Falguères, A. Pantoja-Pérez, J. Bischoff, E. Poza-Rey, J. M. Parés, J. M. Carretero, M. Demuro, C. Lorenzo, N. Sala, M. Martinón-Torres, N. García, A. Alcázar de Velasco, G. Cuenca-Bescós, A. Gómez-Olivencia, D. Moreno, A. Pablos, C.-C. Shen, L. Rodríguez, A. I. Ortega, R. García, A. Bonmatí, J. M. Bermúdez de Castro, E. Carbonell. Neandertal roots: Cranial and chronological evidence from Sima de los Huesos. Science (2014). DOI: 10.1126/science.1253958.